[發(fā)明專利]一種三頻差動(dòng)諧振式光纖陀螺

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711360607.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108225298B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡強(qiáng);王珂;滕霖;王京獻(xiàn);傅鑫;雷興;李俊;蔣櫻子
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛行自動(dòng)控制研究所
• 主分類號(hào): G01C19/72
• 分類號(hào): G01C19/72
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 張毓靈

1.一種三頻差動(dòng)諧振式光纖陀螺，其特征在于，包括三路激光，所述三路激光由同一光源經(jīng)分束器分別輸出，其中，第一路經(jīng)諧振腔輸入耦合器，輸入諧振腔，另外第二路、第三路分別移頻后由耦合器合束，再經(jīng)諧振腔輸入耦合器，輸入諧振腔，三路激光在諧振腔內(nèi)進(jìn)行諧振，且第二路、第三路在諧振腔內(nèi)的傳播方向相同并與第一路在諧振腔內(nèi)的傳播方向相反，諧振腔的三路激光輸出分別經(jīng)各自相敏解調(diào)器后用于頻率鎖定；

第一路、第二路和第三路激光輸出致耦合器之前均設(shè)置有強(qiáng)度伺服器；強(qiáng)度伺服器用于降低光波的殘余強(qiáng)度調(diào)制、同時(shí)減小相對(duì)強(qiáng)度噪聲；

三路激光中第一路為逆時(shí)針光路，第二路和第三路組成順時(shí)針光路；

第一相敏解調(diào)器先對(duì)與第一相位調(diào)制信號(hào)同頻的方波進(jìn)行調(diào)相，再用調(diào)相后的方波對(duì)逆時(shí)針激光輸出的交流光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行同步解調(diào)，再根據(jù)解調(diào)誤差控制激光驅(qū)動(dòng)控制器，驅(qū)動(dòng)激光器輸出光波產(chǎn)生頻率移動(dòng)，使得第一路光波頻率fccw鎖定至諧振腔逆時(shí)針第q個(gè)諧振峰處；

第二相敏解調(diào)器先對(duì)與第二相位調(diào)制信號(hào)同頻的方波進(jìn)行調(diào)相，再用調(diào)相后的方波對(duì)順時(shí)針激光輸出的交流光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行同步解調(diào)，再根據(jù)解調(diào)誤差控制第一頻率綜合振蕩器，驅(qū)動(dòng)下移頻聲光移頻器產(chǎn)生光波頻率移動(dòng)，使得第二路光波頻率fcw1鎖定至諧振腔順時(shí)針第q-1個(gè)諧振峰處；

第三相敏解調(diào)器先對(duì)與第三相位調(diào)制信號(hào)同頻的方波進(jìn)行調(diào)相，再用調(diào)相后的方波對(duì)順時(shí)針激光輸出的交流光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行同步解調(diào)，再根據(jù)解調(diào)誤差控制第二頻率綜合振蕩器，驅(qū)動(dòng)上移頻聲光移頻器產(chǎn)生光波頻率移動(dòng)，使得第三路光波頻率fcw2鎖定至諧振腔順時(shí)針第q+1個(gè)諧振峰處；

q為大于1的正整數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三頻差動(dòng)諧振式光纖陀螺，其特征在于，所述相敏解調(diào)器為基于方波的相敏解調(diào)器，解調(diào)時(shí)，先對(duì)與調(diào)制信號(hào)同頻的方波進(jìn)行調(diào)相，再用調(diào)相后的方波對(duì)激光輸出進(jìn)行同步解調(diào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三頻差動(dòng)諧振式光纖陀螺，其特征在于，第一路諧振器輸出激光經(jīng)相敏解調(diào)后對(duì)光源進(jìn)行反饋。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三頻差動(dòng)諧振式光纖陀螺，其特征在于，第二路和第三路在進(jìn)入耦合器合束之前分別設(shè)置有移頻器，用于將兩路的頻率分別移動(dòng)到第一路頻率的兩側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三頻差動(dòng)諧振式光纖陀螺，其特征在于，第二路和第三路頻率分別移動(dòng)到第一路頻率的兩側(cè)的FSR的整數(shù)倍處。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三頻差動(dòng)諧振式光纖陀螺，其特征在于，第二路和第三路的相敏解調(diào)器分別經(jīng)各自的頻率綜合振蕩器連接各自的移頻器。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三頻差動(dòng)諧振式光纖陀螺，其特征在于，第二路和第三路的相敏解調(diào)器分別經(jīng)各自的信號(hào)調(diào)制模塊連接各自的相位調(diào)制器，且所述相位調(diào)制器均與各自移頻器連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三頻差動(dòng)諧振式光纖陀螺，其特征在于，第二路和第三路各自的頻率綜合振蕩器均連接陀螺信號(hào)處理及讀出模塊，對(duì)頻率綜合振蕩器的參考信號(hào)進(jìn)行直接計(jì)數(shù)和三頻差動(dòng)運(yùn)算。